فیزیک: تفاوت بین نسخه‌ها
| سطر ۱۹: | سطر ۱۹: | ||
== نظریه‌ها و مفاهیم == | == نظریه‌ها و مفاهیم == | ||
| − | هدف اصلی علم فیزیک توصیف تمام پدیده‌های طبیعی قابل مشاهده برای بشر توسط مدل‌های ریاضی (به اصطلاح کمی کردن طبیعت)است. | + | هدف اصلی علم فیزیک توصیف تمام پدیده‌های طبیعی قابل مشاهده برای بشر توسط مدل‌های ریاضی (به اصطلاح کمی کردن طبیعت) است. |
| − | تا قبل از قرن بیستم، با دسته بندی پدیده‌های قابل مشاهده تا آن روز، فرض بر این بود که طبیعت از ذرات مادی تشکیل شده‌است و تمام پدیده‌ها به واسطهٔ دو نوع برهمکنش بین ذرات(برهمکنش‌های [[گرانش]]ي و [[الکترومغناطیس]]ی) رخ می‌دهند. | + | تا قبل از قرن بیستم، با دسته بندی پدیده‌های قابل مشاهده تا آن روز، فرض بر این بود که طبیعت از ذرات مادی تشکیل شده‌است و تمام پدیده‌ها به واسطهٔ دو نوع برهمکنش بین ذرات (برهمکنش‌های [[گرانش]]ي و [[الکترومغناطیس]]ی) رخ می‌دهند. |
برای توصیف این پدیده‌هانظریه‌های زیر به تدریج شکل گرفته و تکامل یافتند: | برای توصیف این پدیده‌هانظریه‌های زیر به تدریج شکل گرفته و تکامل یافتند: | ||
* مکانیک کلاسیک (توصیف رفتار اجسامی که اندازه‌ای معمولی دارند و با سرعتی معمولی در حال حرکتند) | * مکانیک کلاسیک (توصیف رفتار اجسامی که اندازه‌ای معمولی دارند و با سرعتی معمولی در حال حرکتند) | ||
| − | * الکترومغناطیس(توصیف رفتار مواد و اجسام دارای [[بار الکتریکی]]) | + | * الکترومغناطیس (توصیف رفتار مواد و اجسام دارای [[بار الکتریکی]]) |
* ترموديناميك و مکانیک آماری (توصیف پدیده های مرتبط با گرما بر حسب کمیت های ماکروسکوپی و یا میکروسکوپی) | * ترموديناميك و مکانیک آماری (توصیف پدیده های مرتبط با گرما بر حسب کمیت های ماکروسکوپی و یا میکروسکوپی) | ||
| سطر ۳۲: | سطر ۳۲: | ||
در ابتدای قرن بیستم پدیده‌هایی مشاهده شدند که توسط این نظریه‌ها قابل توصیف نبودند. | در ابتدای قرن بیستم پدیده‌هایی مشاهده شدند که توسط این نظریه‌ها قابل توصیف نبودند. | ||
| − | بعد از پیشرفتهای بسیار بنیادی در ربع اول قرن بیستم نظریه‌های فیزیکی با نظریه‌های کاملتری که این پدیده‌ها را نیز توصیف می‌کردند جایگزین گشتند. مهم‌ترین تغییر تشکیل دو دینامیک متفاوت برای اجسام ریز و اجسام بزرگ است. چون دینامیک اجسام بزرگ از لحاظ فلسفی به دینامیک قبلی نزدیکی زیادی دارد( بر خلاف دینامیک اجسام ریز که فلسفه‌ای کاملاً متفاوت با آن دو دارد) نظریه‌ها به دو دسته استفاده کننده از دینامیک بزرگ (اصطلاحاً کلاسیک) و مکانیک کوانتومی تقسیم شدند.نظریه‌های فیزیک مدرن عبارت اند از: | + | بعد از پیشرفتهای بسیار بنیادی در ربع اول قرن بیستم نظریه‌های فیزیکی با نظریه‌های کاملتری که این پدیده‌ها را نیز توصیف می‌کردند جایگزین گشتند. مهم‌ترین تغییر تشکیل دو دینامیک متفاوت برای اجسام ریز و اجسام بزرگ است. چون دینامیک اجسام بزرگ از لحاظ فلسفی به دینامیک قبلی نزدیکی زیادی دارد (بر خلاف دینامیک اجسام ریز که فلسفه‌ای کاملاً متفاوت با آن دو دارد) نظریه‌ها به دو دسته استفاده کننده از دینامیک بزرگ (اصطلاحاً کلاسیک) و مکانیک کوانتومی تقسیم شدند.نظریه‌های فیزیک مدرن عبارت اند از: |
* [[نسبیت عام]] (برهمکنش گرانشی و دینامیک اجسام بزرگ) | * [[نسبیت عام]] (برهمکنش گرانشی و دینامیک اجسام بزرگ) | ||
| سطر ۴۲: | سطر ۴۲: | ||
* الکترودینامیک کلاسیک (برهمکنش الکترومغناطیسی و [[نسبیت خاص]]) | * الکترودینامیک کلاسیک (برهمکنش الکترومغناطیسی و [[نسبیت خاص]]) | ||
| − | بعدها با پیدا شدن دو برهمکنش دیگر (برهمکنش [[نیرو]]ی هسته‌ای قوی و برهمکنش نیروی هسته‌ای ضعیف) برای فرمولبندی آنها هم اقدام شد و از [[نسبیت خاص]] برای تمام نظریه‌ها استفاده شد و کل نظریه‌ها عبارت شدند از : | + | بعدها با پیدا شدن دو برهمکنش دیگر (برهمکنش [[نیرو]]ی هسته‌ای قوی و برهمکنش نیروی هسته‌ای ضعیف) برای فرمولبندی آنها هم اقدام شد و از [[نسبیت خاص]] برای تمام نظریه‌ها استفاده شد و کل نظریه‌ها عبارت شدند از: |
۱- [[نسبیت عام]] | ۱- [[نسبیت عام]] | ||
نسخهٔ ۲۶ ژوئن ۲۰۱۲، ساعت ۲۰:۵۶
فیزیک علم مطالعهٔ خواص طبیعت است. این علم از مفاهیمی مانند انرژی، نیرو، جرم و بار الکتریکی استفاده می‌کند. یکی از کارهای اصلی این علم اندازه‌گیری کمیتهای مختلف و پیدا کردن روابط بین این کمیتها است. برای همین فیزیک را علم اندازه‌گیری نیز خوانده‌اند.
امروزه فیزیکدان ها سامانه‌های بسیاری را بررسی می‌کنند: از ساختارهای بسیار بزرگ مانند کهکشانها گرفته تا ذرات بی‌نهایت ریز و حتی سیستم‌های اقتصادی، زیست‌شناسی، محیطی و مانند آنها.
فیزیک یکی از قدیمی ترین رشته‌های دانشگاهی است و شاید قدیمی ترین مبحث آن را بتوان نجوم نامید.
تاریخچه
از دوران باستان، انسان‌ها سعی می‌کردند که رفتار طبیعت را درک کنند. یکی از بزرگترین رازهایی که قابل پیش بینی بود، رفتار اجرام آسمانی مانند ماه وخورشید بود. نظریه‌های زیادی تا کنون مطرح شده که بسیاری از آنها رد شده‌اند.
روش‌های علمی
فیزیکدانان از یک روش علمی برای آزمایش اعتبار نظریه های فیزیکی استفاده می‌کنند. استفاده از یک رویکرد علمی برای مقایسه و استنباط نظریه در سوال‌ها با نتیجه گیری برگرفته از آزمایش و مشاهده ما را به امتحان کردن آن هدایت می‌کند. به نظریه‌هایی که با داده‌های بسیار خوبی پشتیبانی می‌شوند، و در هیچ مقایسه و آزمایشی خلاف آنها ثابت نمی‌شود، قوانین علمی یا قوانین طبیعی گفته می‌شود. البته همه ی نظریه‌ها، حتی قوانین علمی، ممکن است با قوانین کلی و صحیح تر دیگری جایگزین شوند.
نظریه‌ها و مفاهیم
هدف اصلی علم فیزیک توصیف تمام پدیده‌های طبیعی قابل مشاهده برای بشر توسط مدل‌های ریاضی (به اصطلاح کمی کردن طبیعت) است. تا قبل از قرن بیستم، با دسته بندی پدیده‌های قابل مشاهده تا آن روز، فرض بر این بود که طبیعت از ذرات مادی تشکیل شده‌است و تمام پدیده‌ها به واسطهٔ دو نوع برهمکنش بین ذرات (برهمکنش‌های گرانشي و الکترومغناطیسی) رخ می‌دهند. برای توصیف این پدیده‌هانظریه‌های زیر به تدریج شکل گرفته و تکامل یافتند:
- مکانیک کلاسیک (توصیف رفتار اجسامی که اندازه‌ای معمولی دارند و با سرعتی معمولی در حال حرکتند)
- الکترومغناطیس (توصیف رفتار مواد و اجسام دارای بار الکتریکی)
- ترموديناميك و مکانیک آماری (توصیف پدیده های مرتبط با گرما بر حسب کمیت های ماکروسکوپی و یا میکروسکوپی)
به مجموع این نظریه‌ها فیزیک کلاسیک گفته می‌شود.
در ابتدای قرن بیستم پدیده‌هایی مشاهده شدند که توسط این نظریه‌ها قابل توصیف نبودند. بعد از پیشرفتهای بسیار بنیادی در ربع اول قرن بیستم نظریه‌های فیزیکی با نظریه‌های کاملتری که این پدیده‌ها را نیز توصیف می‌کردند جایگزین گشتند. مهم‌ترین تغییر تشکیل دو دینامیک متفاوت برای اجسام ریز و اجسام بزرگ است. چون دینامیک اجسام بزرگ از لحاظ فلسفی به دینامیک قبلی نزدیکی زیادی دارد (بر خلاف دینامیک اجسام ریز که فلسفه‌ای کاملاً متفاوت با آن دو دارد) نظریه‌ها به دو دسته استفاده کننده از دینامیک بزرگ (اصطلاحاً کلاسیک) و مکانیک کوانتومی تقسیم شدند.نظریه‌های فیزیک مدرن عبارت اند از:
- نسبیت عام (برهمکنش گرانشی و دینامیک اجسام بزرگ)
- مکانیک کوانتمی (دینامیک اجسام ریز)
- مکانیک آماری (حرکت آماری ذرات بر پایه دینامیک کوانتمی)
- الکترودینامیک کلاسیک (برهمکنش الکترومغناطیسی و نسبیت خاص)
بعدها با پیدا شدن دو برهمکنش دیگر (برهمکنش نیروی هسته‌ای قوی و برهمکنش نیروی هسته‌ای ضعیف) برای فرمولبندی آنها هم اقدام شد و از نسبیت خاص برای تمام نظریه‌ها استفاده شد و کل نظریه‌ها عبارت شدند از:
۱- نسبیت عام
۲-مکانیک آماری
۳- الکترودینامیک کوانتومی QED (برهمکنش الکترومغناطیسی و دینامیک کوانتومی)
4- کرومودینامیک کوانتومی QCD (برهمکنش هسته‌ای قوی و دینامیک کوانتومی)
۵-نظریه ضعیف کوانتومی (برهمکنش هسته‌ای ضعیف و دینامیک کوانتمی بعداً با تلفیق با الکترودینامیک نظریه الکترو ضعیف کوانتومی را ساخت)
تمام این نظریه‌ها به جز نسبیت عام از دینامیک کوانتومی استفاده می‌کنند. به مجموعه‌ای ازQED وQCD ونظریه ضعیف اصطلاحآ مدل استاندارد ذرات بنیادی گفته می‌شود.
امروزه بسیاری از فیزیکدانان به دنبال متحد کردن چهار برهمکنش (نظریه وحدت بزرگ) می‌باشند که مشکل اصلی وارد کردن گرانش و استفاده از دینامیک کوانتومی برای گرانش می‌باشد. نظریه‌های گرانش کوانتومی و به خصوص نظریه ریسمان از نمونه‌های این تلاشها است. همچنین بیشتر نظریه‌های جدید از مفهومی به نام میدان استفاده می‌کنند که به نظریه‌های میدان مشهور هستند.
منبع
ويكي پديافارسي[۱]
